Железо в мозге — ранний сигнал болезни Альцгеймера?

Новое исследование, опубликованное в журнале Radiology, показало: повышенное содержание железа в определённых участках мозга может заранее свидетельствовать о риске развития когнитивных нарушений — ещё до того, как появятся первые заметные симптомы. Учёные зафиксировали, что наибольшее количество железа в двух зонах — энторинальной коре и путамене — связано с появлением лёгких когнитивных нарушений (ЛКН), которые часто предшествуют болезни Альцгеймера. Это открытие может помочь не только лучше понять ранние стадии нейродегенерации, но и выявлять людей с высоким риском потери памяти задолго до того, как болезнь даст о себе знать всерьёз.

Болезнь Альцгеймера — главное заболевание, вызывающее деменцию, при котором нарушаются память, мышление и поведение. Она характеризуется скоплением в мозге двух аномальных белков — амилоида и тау. Эти изменения могут происходить тайком, за десятки лет до проявления болезни. Лёгкие когнитивные нарушения — это тот самый переходный этап между нормальным старением и деменцией.

Ранее учёные научились обнаруживать амилоид и тау в мозге, но их присутствие не даёт точного прогноза: кто-то с высоким уровнем амилоида не заболевает деменцией вовсе, а кто-то теряет память стремительно. Поэтому исследователи ищут другие признаки, связанные с развитием болезни. Одним из них стал железо: без него мозг не может работать, но в избытке оно приносит вред — провоцирует воспаление и повреждение клеток, усугубляя накопление опасных белков, связанных с Альцгеймером. Ранее было известно, что с возрастом железа в мозге становится всё больше, и многие работы отмечали его связь с ухудшением памяти и координации движений. Смысл новой работы — выяснить, позволяет ли измерение уровня железа в мозге предсказать риск когнитивного снижения ещё до появления симптомов.

По словам автора работы Сюй Ли из Университета Джонса Хопкинса, современные биомаркеры Альцгеймера — амилоид и тау — определяются дорогим ПЭТ-сканированием, а обычная МРТ фиксирует только выраженную атрофию мозга на поздних стадиях. Кроме того, даже терапия, направленная на амилоид, даёт скромный эффект, что наводит на мысль: есть и другие значимые процессы. Поэтому исследователи решили проверить, поможет ли количественная магнитная восприимчивость (QSM, специальная МРТ для оценки железа), закрыть этот пробел и выявлять риски болезни задолго до первых жалоб.

QSM-МРТ определяет даже малейшие изменения в тканях мозга по их магнитным свойствам — то есть по содержанию железа. Исследование стало частью крупного долгосрочного проекта BIOCARD, ориентированного на поиск ранних признаков Альцгеймера. Все его участники были пожилыми, у которых на момент старта никаких проблем с памятью не отмечалось.

Учёные анализировали 10 отделов мозга, включая энторинальную кору, путамен, гиппокамп и другие зоны, отвечающие за память, речь и движения. За участниками следили — у кого появились когнитивные нарушения, у кого накопился амилоид (с помощью ПЭТ-сканов), проводили регулярные тесты. Срок наблюдения достигал почти восьми лет. За это время у 27 человек развилось лёгкое когнитивное нарушение или деменция.

Результаты показали: если у человека на старте было много железа в энторинальной коре и путамене, через несколько лет риск развития когнитивных нарушений возрастал почти вдвое! Причём этот эффект оказался независимым от видимых изменений в мозге (например, атрофии).

Энторинальная кора играет ключевую роль в памяти и первой страдает при болезни Альцгеймера. Путамен, хоть и отвечает в основном за движения, также влияет на речь и гибкость мышления. Особенно ярко связь железа и проблем с памятью наблюдалась у участников с высоким уровнем амилоида: чем больше железа, тем быстрее шло ухудшение памяти и других когнитивных функций. Более того, избыток железа в других мозговых зонах — например, в хвостатом ядре и гиппокампе — тоже приводил к снижению умственных способностей, особенно если амилоид уже начал накапливаться.

Важно понимать: лишнее железо в мозге встречается не только при Альцгеймере, а, скажем, и при болезни Паркинсона, и даже у здоровых пожилых людей. Поэтому трактовать результаты нужно осторожно: железо, вероятно, лишь один из множества факторов, сигнализирующих о риске когнитивных нарушений, и использовать его стоит вместе с другими индикаторами (амилоид, тау и так далее).

Учёные планируют проверить свои данные на более разнообразной группе людей, а также изучить, как железо взаимодействует с другими патологическими белками. Сейчас методы QSM-МРТ только входят в клиническую практику — их нужно доработать и сделать доступнее. Хотя лекарства, способные снизить уровень железа в мозге, пока на ранней стадии испытаний, исследователи полны надежд: возможно, скоро они появятся!

Главное: измерение железа в мозге может стать новым, ранним и относительно доступным способом выявления высокого риска болезни Альцгеймера. Но универсального маркера пока нет, так что пусть фармацевты не расслабляются.